DE571464C

DE571464C - Synchronous or asynchronous single-phase-multiphase single-machine converter

Info

Publication number: DE571464C
Application number: DES78662D
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Grabner
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-03-06
Filing date: 1927-03-06
Publication date: 1933-03-01

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM I. MÄRZ 1933ISSUED ON I. MARCH 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 d2 GRUPPECLASS 21 d2 GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. März 1927 abPatented in the German Empire on March 6, 1927

BeiEmphasen-Mehrphasen-Einmaschinenumformern, bei denen die Umformerarbeitswicklungen, wie bekannt, nur auf ein und derselben Seite des Luftspalts angeordnet sind, ist im Gegensatz zu jenen Phasenumformern, bei denen die Umformerarbeitswicklungen je auf verschiedenen Seiten des Luftspalts angeordnet sind, im allgemeinen nicht zu vermeiden, daß die Umformerarbeitswicklungen außerhalb des aktiven Eisens gemeinsam mit den Streufeldern verkettet sind, wodurch eine zusätzliche Phasen-'unsymmetrie hervorgerufen wird. Gleichgültig, ob die Phasenumformung in ein und derselben Wicklung vorgenommen wird oder ob getrennte Wicklungen (z. B. eine für Einphasenstrom und eine für Mehrphasenstrom) gewählt werden, ergeben sich hier trotz räumlich symmetrischer Anordnung des Wicklungszuges unsymmetrische. Mehrphasenspannungen bzw. Belastungen. Hier-In the case of phase-multiphase single-machine converters in which the converter working windings, as is known, are only arranged on one and the same side of the air gap, is im In contrast to those phase converters, in which the converter work windings are each on different Sides of the air gap are arranged, generally not to avoid the Converter work windings outside the active iron together with the stray fields are chained, whereby an additional phase 'unbalance is caused. Indifferent, whether the phase transformation is carried out in one and the same winding or whether it is separate Windings (e.g. one for single-phase current and one for multi-phase current) are selected, In spite of the spatially symmetrical arrangement of the winding train, asymmetrical results result here. Multi-phase voltages or loads. Here-

gegen hat man bisher besondere Hilfseinrichtungen oder Vorkehrungen außerhalb der Maschine (wie z. B. Drosselspulen oder besondere Schaltung des den Umformer speisenden Transformators) angewendet. Die bisher innerhalbagainst you have previously had special auxiliary equipment or precautions outside the machine (e.g. choke coils or special circuit of the transformer feeding the converter) applied. The so far within

»5 der Maschine angewendeten Hilfseinrichtungen zur Bekämpfung der Unsymmetrie, wie beispielsweise Kompensationswicklungen in den Nuten, bieten nur einen geringen Erfolg, da die Streufelder im wirksamen Eisen (Nutenstreufelder) nmr einen kleinen Anteil an der Gesamt-Streuung haben. Ferner sind Phasenumformer bekannt, bei denen die Arbeitswicklungen auf verschiedenen Seiten eines weiteren Luftspaltes, in dem sich ein Zwischenläufer befindet, angeordnet sind. Dort fehlt aber praktisch eine gemeinsame magnetische Verkettung der Streufelder mit der Emphasen- und Mehrphasenwicklung, so daß eine Verzerrung der Mehrphasenspannungen infolge dieser Streufelder nicht eintreten kann. ■»5 auxiliary devices used on the machine to combat the asymmetry, such as compensation windings in the Grooves offer little success, as the stray fields in the effective iron (groove stray fields) nmr have a small share in the total scatter. There are also phase converters known, in which the working windings on different sides of a further air gap, in which there is an intermediate runner are arranged. But there is practically one missing there joint magnetic linkage of the stray fields with the emphasis and multi-phase winding, so that a distortion of the multiphase voltages as a result of these stray fields cannot occur. ■

Sind jedoch die entweder in einer Wicklung vereinigten oder aus zwei oder mehreren Wicklungen bestehenden Arbeitswicklungen auf derselben Seite des Luftspaltes angeordnet, so wird eine störende Beeinflussung der Mehrphasenspannung durch die Streufelder der Wickelköpfe hervorgerufen. Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die durch die außerhalb des aktiven Eisens mit der bzw. den Umformerarbeitswicklungen gemeinsam verketteten Streufelder hervorgerufene Phasenunsymmetrie durch Abdämpfen dieser Streufelder mittels Dampfungsanordnungen (wie mit ihnen magnetisch verketteten Kurzschluß-However, they are either combined in one winding or made up of two or more windings existing working windings arranged on the same side of the air gap, so is a disruptive influence on the multiphase voltage through the stray fields of the end windings evoked. According to the invention, this disadvantage is avoided in that the by the outside of the active iron with the stray fields that are concatenated together in the converter working windings Phase asymmetry by damping these stray fields by means of damping arrangements (such as with them magnetically linked short-circuit

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) Your patent seeker stated as the inventor:

Dr. Alfred Grabner in Wien,Dr. Alfred Grabner in Vienna,

ringen, massiven Dämpferplatten usw.). vermindert ist. Die erwähnten Streufelder wurden nämlich besonders für Phasenumformer von höherer Leistung und höherer Drehzahl als Urs sache der Symmetriestörungen erkannt, und die günstige Wirkung der erfindungsgemäßen Dämpfungsanordnungen beruht auf der Beseitigung oder Verringerung der die Symmetrie beeinträchtigenden Streufeldkomponenten, ίο Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Abb. ι zeigt einen synchronen Einphasen-Mehrphasen-Einmaschinenumformer, dessen Ständer ausgeprägte gleichstromerregte Pole P und die Dämpferwicklung D trägt. Am Läufer L befindet sich eine Wechselstromwicklung W, die sowohl dem Mehrphasen- als auch dem Einphasensystem angehört. An Stelle dieser einzigen Wicklung können auch getrennte Wicklungen für Mehrphasen- und Einphasenstrom vorgesehen sein. Zur Abdämpfung der Stirnstreufelder der Wicklung W werden im Sinne der Erfindung mit diesen Streufeldern magnetisch verkettete Dämpfungsanordnungen'ivorgesehen. Zum Beispiel kann zwischen Ober- und Unterschicht der Wicklung W ein Dämpfungsring R angeordnet sein, oder es kann die Kurzschlußwicklung D, welche zur Abdämpfung des gegenläufigen Einphasendrehfeldes nötig ist, stirnseitig so weit verlängert werden, als die Wechselstromwicklungen W ausladen und dadurch zugleich deren Streufelder, abdämpfen oder der Wicklungsträger T kann aus gut leitendem Baustoff hergestellt sein und so die Dämpfung übernehmen. Schließlich können mehrere oder zweckmäßigerweise alle angeführten Dämpfungsarten gleichzeitig herangezogen werden, wie es beim Ausführungsbeispie nach Abb. 1 der Fall ist.rings, massive damper plates, etc.). is decreased. The above-mentioned stray fields were recognized as the cause of the symmetry disturbances, especially for phase converters of higher power and higher speed, and the beneficial effect of the damping arrangements according to the invention is based on the elimination or reduction of the stray field components impairing the symmetry, ίο Some embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown. Fig. Ι shows a synchronous single-phase-multiphase single-machine converter, the stator of which carries pronounced DC-excited poles P and the damper winding D. On the rotor L there is an alternating current winding W, which belongs to both the multi-phase and the single-phase system. Instead of this single winding, separate windings for multi-phase and single-phase currents can also be provided. In order to attenuate the front stray fields of the winding W , in the context of the invention, magnetically linked damping arrangements are provided with these stray fields. For example, the coil may be between top and bottom layers W a damping ring R may be arranged, or it can be the short-circuit winding D, which is required for attenuation of the counter-rotating Einphasendrehfeldes be frontally extended as far as the alternating-current windings W unloading and thereby also its stray fields, dampen or the winding support T can be made of highly conductive building material and thus take over the damping. Finally, several or, more appropriately, all of the listed types of damping can be used simultaneously, as is the case with the exemplary embodiment according to Fig. 1.

Abb. 2 zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung auf einen asynchronen Einphasen-Mehrphasen-Einmaschinenumformer; die Bezugszeichen entsprechen denen der Abb. 1. Die Dämpferwicklung D ist hier am Läufer L, die ■*5 beiden Systeme gemeinsame Wechselstromwicklung W am Ständer angeordnet. Um eine möglichst vollständige Abdämpfung der Stimstreufelder zu erzielen, ist ebenso wie früher di Dämpferwicklung D stirnseitig so weit verlän gert, als die Wechselstromwicklungen W reichen Außerdem ist wieder ein Kurzschlußring R zwischen den Wicklungsköpfen angeordnet.Fig. 2 shows schematically the application of the invention to an asynchronous single-phase-multiphase single-machine converter; the reference numerals correspond to those of Fig. 1. The damper winding D is arranged here on the rotor L, the AC winding W common to both systems on the stator. In order to achieve the most complete attenuation of the frontal stray fields, just like earlier di damper winding D is at the front as far as the AC windings W range. In addition, a short-circuit ring R is again arranged between the winding heads.

Bei hoher Periodenzahl und großer Stromstärke wird es sich empfehlen, die vorgesehenen Dämpfungsanordnungen in an sich bekannter Weise gegen Stromverdrängung zu schützen. Hierzu müßten beispielsweise die Dämpfungsringe bzw. Oämpfungsplatten aus konzentrischen, voneinander isolierten Ringen aufgebaut sein.In the case of a high number of periods and a high current intensity, it is advisable to use the specified To protect damping arrangements in a manner known per se against current displacement. For this purpose, for example, the damping rings or damping plates would have to be made of concentric, be constructed isolated from each other rings.

Claims

Patent claims:

1.Synchronous or asynchronous single-phase-multiphase single-machine converter, in which the working windings either united in one winding or consisting of two or more windings are arranged on the same side of the air gap, characterized in that the by the outside of the active iron with the converter work winding (s) jointly concatenated stray fields caused phase asymmetry by damping these stray fields by means of damping arrangements (as with them magnetically linked short-circuit rings, massive damper plates, etc.) is reduced.

2. Single-phase multiphase single-machine converter according to claim τ, characterized in that the single-phase stray fields disturbing the symmetry of the multiphase winding are weakened by means of an extension of the damper cage (D) provided for damping the counter-rotating single-phase rotating field, which follows the end windings of the single-phase winding, at least as far as its projection .

3. Single-phase multi-phase single-machine converter according to claim 2, characterized in that, in addition to the damper cage (D) extended on the front sides, further stray field dampers (R) are provided.

4. single-phase multi-phase single machine converter according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the damping arrangements, such as short-circuit rings, short-circuit windings, damper plates and the like Subdivision are protected against current displacement.

1 sheet of drawings